CN204497322U - 防氢气泄露的燃料电池供氢系统 - Google Patents

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王飞
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Abstract

本实用新型涉及一种防氢气泄露的燃料电池供氢系统，它包括密封箱、安装在所述密封箱内的气瓶组、固定在所述密封箱内壁上的氢气检测器、安装在所述密封箱外壁上用于切断气瓶组供气的电磁阀、与所述气瓶组相连通的截止阀、与所述截止阀相连通的燃料电池用氢组件以及分别与所述氢气检测器和所述电磁阀相电连接的控制模块。通过在气瓶组外部设置密封箱，在该密封箱内安装氢气检测器、在其外壁上安装电磁阀，并将电磁阀、氢气检测器与控制模块相电连接，这样当氢气检测器检测到密封箱内的氢气浓度高于某一数值时，控制模块控制关闭电磁阀使密封箱密闭，避免氢气向外扩散。

Description

防氢气泄露的燃料电池供氢系统
技术领域
本实用新型属于燃料电池领域，涉及一种燃料电池供氢系统，具体涉及一种防氢气泄露的燃料电池供氢系统。
背景技术
燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置；将燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。质子交换膜燃料电池(ProtonExchange Membrane Fuel Cell)是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置，其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为传递H+的介质，只允许H+通过；工作时相当于一直流电源，阳极即电源负极，阴极即电源正极。
燃料电池的反应式为：阳极2H2→4H++4e-；阴极O2+4H++4e-→2H2O；整体2H2+O2→2H2O+能量。现有的燃料电池供氢系统一般只通过氢气瓶储存氢气，氢气是世界上已知的密度最小的气体，它可作为飞艇、氢气球的填充气体；然而由于氢气具有可燃性、安全性不高，并且氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金)，设计也更加复杂。即使如此，燃料电池内储存的氢气仍有可能泄露出来，累计到一定浓度之后会产生异常严重的后果，因此有必要防止燃料电池供氢系统的氢气泄露。
发明内容
本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种防氢气泄露的燃料电池供氢系统。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种防氢气泄露的燃料电池供氢系统，它包括密封箱、安装在所述密封箱内的气瓶组、固定在所述密封箱内壁上的氢气检测器、安装在所述密封箱外壁上用于切断气瓶组供气的电磁阀、与所述气瓶组相连通的截止阀、与所述截止阀相连通的燃料电池用氢组件以及分别与所述氢气检测器和所述电磁阀相电连接的控制模块。
优化地，所述密封箱与所述截止阀之间还依次连接有压力表、第一减压阀、泄压阀、单向阀和第二减压阀，所述第二减压阀与所述控制模块相电连接。
进一步地，所述气瓶组包括3～5个相连通的氢气瓶。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型防氢气泄露的燃料电池供氢系统，通过在气瓶组外部设置密封箱，在该密封箱内安装氢气检测器、在其外壁上安装电磁阀，并将电磁阀、氢气检测器与控制模块相电连接，这样当氢气检测器检测到密封箱内的氢气浓度高于某一数值时，控制模块控制关闭电磁阀使密封箱密闭，避免氢气向外扩散。
附图说明
附图1为本实用新型防氢气泄露的燃料电池供氢系统的结构示意图；
其中，1、密封箱；10、气瓶组；101、氢气瓶；12、电磁阀；2、压力表；3、第一减压阀；4、泄压阀；5、单向阀；6、第二减压阀；7、控制模块；8、截止阀；9、燃料电池用氢组件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型优选实施方案进行详细说明：
如图1所示的防氢气泄露的燃料电池供氢系统，主要包括密封箱1、气瓶组10、氢气检测器11、截止阀8和燃料电池用氢组件9等部件。
其中，密封箱1内安装有气瓶组10，它可以是完全密闭的或者设置有可开合的密封门(此时，气瓶组10可拆卸安装在密封箱1内)；截止阀8与气瓶组10通过管道相连通，因此需要确保管道在穿过密封箱1时的密封性。密封箱1的内壁上安装氢气检测器11，当密封箱1内的氢气浓度达到一定的数值时，它能够发出相应的电信号。密封箱1的外壁上安装有电磁阀12，该电磁阀12同时安装在截止阀8与气瓶组10之间的管道上，它能够接受电信号实现自身的启闭，从而控制相应管道的启闭。燃料电池用氢组件9与截止阀8相连通，它主要是接收气瓶组10输送的氢气并将其转化成氢质子。控制模块7分别与氢气检测器11和电磁阀12相电连接，它用于接收氢气检测器11发出的信号并实现对电磁阀12的控制。这样当氢气检测器11检测到密封箱1内的氢气浓度高于某一数值时(该数值根据密封箱1的材料、气瓶组10中氢气压力进行综合选择)，控制模块7控制关闭电磁阀12使密封箱1密闭，避免氢气向外扩散。
在本实施例中，为了进一步提高氢气气流的稳定性，密封箱1与截止阀8之间还依次连接有压力表2、第一减压阀3、泄压阀4、单向阀5和第二减压阀6，需要注意的由压力表2向第二减压阀6的方向与由密封箱1向截止阀8的方向相同。第二减压阀6与控制模块8相电连接，这样利用控制模块8向第二减压阀6发送控制信号，从而控制第二减压阀6的开关，能够实现对氢气流量的精确控制，进一步提高整个系统运行的稳定性。气瓶组10优选包括3～5个相连通的氢气瓶101，以提高供氢系统使用的持久性；它的数量不能太少，否则造成燃料电池的供氢不足；也不能太多，否则会增加供氢系统的重量，使得燃料电池过于庞大和笨重。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防氢气泄露的燃料电池供氢系统，其特征在于：它包括密封箱(1)、安装在所述密封箱(1)内的气瓶组(10)、固定在所述密封箱(1)内壁上的氢气检测器(11)、安装在所述密封箱(1)外壁上用于切断气瓶组(10)供气的电磁阀(12)、与所述气瓶组(10)相连通的截止阀(8)、与所述截止阀(8)相连通的燃料电池用氢组件(9)以及分别与所述氢气检测器(11)和所述电磁阀(12)相电连接的控制模块(7)。
2.根据权利要求1所述的防氢气泄露的燃料电池供氢系统，其特征在于：所述密封箱(1)与所述截止阀(8)之间还依次连接有压力表(2)、第一减压阀(3)、泄压阀(4)、单向阀(5)和第二减压阀(6)，所述第二减压阀(6)与所述控制模块(8)相电连接。
3.根据权利要求1或2所述的防氢气泄露的燃料电池供氢系统，其特征在于：所述气瓶组(10)包括3～5个相连通的氢气瓶(101)。
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